集線器(HUB)屬于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的基礎設備,具有流量監(jiān)控功能。它和雙絞線等傳輸介質(zhì)一樣,是一種不需任何軟件支持或只需很少管理軟件管理的硬件設備。它被廣泛應用到各種場合。集線器工作在局域網(wǎng)(LAN)環(huán)境,被稱為物理層設備。集線器內(nèi)部采用了電器互聯(lián),當維護LAN的環(huán)境是邏輯總線或環(huán)型結(jié)構(gòu)時,完全可以用集線器建立一個物理上的星型或樹型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。在這方面,集線器所起的作用相當于多端口的中繼器。其實,集線器實際上就是中繼器的一種,其區(qū)別僅在于集線器能夠提供更多的端口服務,所以集線器又叫多口中繼器。
這種設備的廣播發(fā)送數(shù)據(jù)方式有三方面不足:(1)用戶數(shù)據(jù)包向所有節(jié)點發(fā)送,很可能帶來數(shù)據(jù)通信的不安全因素,一些別有用心的人很容易就能非法截獲他人的數(shù)據(jù)包。(2)由于所有數(shù)據(jù)包都是向所有節(jié)點同時發(fā)送,加上其共享帶寬方式(如果兩個設備共享10M的集線器,那么每個設備就只有5M的帶寬),就更加可能造成網(wǎng)絡塞車現(xiàn)象,更加降低了網(wǎng)絡執(zhí)行效率。(3)非雙工傳輸,網(wǎng)絡通信效率低。集線器的同一時刻每一個端口只能進行一個方向的數(shù)據(jù)通信,而不能像交換機那樣進行雙向雙工傳輸,網(wǎng)絡執(zhí)行效率低,不能滿足較大型網(wǎng)絡通信需求。
普通集線器外部板面結(jié)構(gòu)非常簡單。比如D--Link最簡單的10BASE~T EthernetHub集線器是個長方體,背面有交流電源插座和開關、一個AUI接口和一個BNC接口,正面的大部分位置分布有一行17個RJ--45接口。在正面的右邊還有與每個RJ--45接口對應的LED接口指示燈和LED狀態(tài)指示燈。高檔集線器從外表上看,與現(xiàn)代路由器或交換式路由器沒有多大區(qū)別。尤其是現(xiàn)代雙速自適應以太網(wǎng)集線器,由于普遍內(nèi)置有可以實現(xiàn)內(nèi)部10Mb/s和100Mb/s網(wǎng)段間相互通信的交換模塊,使得這類集線器完全可以在以該集線器為節(jié)點的網(wǎng)段中,實現(xiàn)各節(jié)點之間的通信交換,有時大家也將此類交換式集線器簡單地稱之為交換機,這些都使得初次使用集線器的用戶很難正確地辨別它們。但根據(jù)背板接口類型來判別集線器,是一種比較簡單的方法。
依據(jù)IEEE 802.3協(xié)議,集線器功能是隨機選出某一端口的設備,并讓它獨占全部帶寬,與集線器的上聯(lián)設備(交換機、路由器或服務器等)進行通信。由此可以看出,集線器在工作時具有以下兩個特點。
首先是Hub只是一個多端口的信號放大設備,工作中當一個端口接收到數(shù)據(jù)信號時,由于信號在從源端口到Hub的傳輸過程中已有了衰減,所以Hub便將該信號進行整形放大,使被衰減的信號再生(恢復)到發(fā)送時的狀態(tài),緊接著轉(zhuǎn)發(fā)到其他所有處于工作狀態(tài)的端口上。從Hub的工作方式可以看出,它在網(wǎng)絡中只起到信號放大和重發(fā)作用,其目的是擴大網(wǎng)絡的傳輸范圍,而不具備信號的定向傳送能力,是—個標準的共享式設備。因此有人稱集線器為“傻Hub”或“啞Hub”。
不過,隨著技術的發(fā)展和需求的變化,許多Hub在功能上進行了拓寬,不再受這種工作機制的影響。由Hub組成的網(wǎng)絡是共享式網(wǎng)絡,同時Hub也只能夠在半雙工下工作。 [1] Hub主要用于共享網(wǎng)絡的組建,是解決從服務器直接到桌面最經(jīng)濟的方案。在交換式網(wǎng)絡中,Hub直接與交換機相連,將交換機端口的數(shù)據(jù)送到桌面。使用Hub組網(wǎng)靈活,它處于網(wǎng)絡的一個星型結(jié)點,對結(jié)點相連的工作站進行集中管理,不讓出問題的工作站影響整個網(wǎng)絡的正常運行,并且用戶的加入和退出也很自由。